資源簡介

2.內能和熱量
一、認識“內能”
1、預習自學
（1）運動的物體因為有質量、有速度，所以具有 能；同理，構成物質的分子有質量，也在不停地運動，所以分子也有 能。
（2）物體因為有質量、有重力，所有具有 能；同理，構成物質的分子有質量、分子間有相互作用力，所以分子具有 能。
（3）你能從影響物體動能、勢能大小的因素，類推影響分子平均動能、分子勢能的因素嗎
2、知識點
（1）內能的定義：物體內 分子做無規則運動的 能和 的總和，叫 的內能。
（2）對內能的理解：
①內能是物體的內能，不能說“分子內能” 。
②內能是物體內所有分子動能和分子勢能的總和，不能說是某些分子的內能。
③ 物體，在 時候有內能。
（3）影響物體內能的因素有：
①在其他因素相同時，物體質量越大，物體內所含的分子數越 ，物體的內能越 。
②在其他因素相同時，物體的溫度升高，分子熱運動變 ，物體的內能變 。
③在其他因素相同時，晶體由固態變成液體，需要 熱，即物體內能要 。
④除以上三個因素外，影響物體內能的因素還有物質的種類，物體的結構等。
（4）內能和機械能的區別：
①物理含義不同：內能是由于物體內所有分子運動而產生的能量；機械能是與物體機械運動相關的能量。
②影響因素不同：影響物體內能的因素有 、 、 等；
影響機械能的因素有： 、 、 等。
③產生條件不同：所有物體，任何時候均有內能，但并不是所有物體任何時候都有機械能。
典型試題
考查角度1：內能的概念、單位及影響因素
【例1】 學習了內能的知識后，小明同學總結了以下說法，其中正確的是( )
A．一杯水和一桶水，若它們的溫度相同，則它們的內能相同
B．0℃的冰塊沒有內能
C．一個分子的動能就是內能
D．一個物體溫度降低，它的內能會減少
1．請仔細閱讀下文，按要求填空。
“內能”
內能是指物體內部所包含的總能量，包括分子的動能（即分子無規則熱運動的動能）、分子的勢能（即分子間相互作用能）、分子內的能量、原子內的能量、原子核內的能量等。在熱學中，由于在熱運動中上述后三項能量不發生變化，所以內能一般指前兩項。由于分子的動能跟溫度有關，分子的勢能跟分子間的距離有關，所以物體的內能跟溫度、體積都有關系。
(1)內能是指 所包含的總能量。
(2)壓縮針筒里的氣體，氣體內能中的 _能會變化。
(3)加熱針筒里的氣體，氣體內能中的 能發生變化。
(4)金屬塊在受熱膨脹時，金屬塊內能中 能發生變化。
考查角度2：內能與機械能的區別
【例1-2】關于內能和機械能的下列說法中，正確的是（?。?br/>A．內能和機械能各自包含動能和勢能，因此，它們在本質上是一樣的
B．運動物體的內能和機械能均不為零
C．一個物體的機械能可以為零，但它的內能永遠不可能為零
D．物體的機械能變化時，它的內能可以保持不變
l-2-1．內能是不同于機械能的能量，機械能與整個物體的 情況有關；內能與物體內部所有分子的 情況有關。
1-2-2．下列關于物體內能的說法中正確的是( ）
A．物體運動速度越大，內能越大
B．靜止的物體沒有動能，但有內能
C．內能和溫度有關，所以0℃的水沒有內能
D．溫度高的物體一定比溫度低的物體內能大
二、改變物體內能的方式及熱量
1、預習自學
（1）試一試，你有哪些方法，讓冰涼的雙手變暖和？
（2）冰涼的雙手變暖和，實際上是手的 能在發生變化？
2、知識點
（1）改變物體內能的方式有 和 。
（2）熱傳遞改變物體內能：
①定義：熱（內能）從 傳到 或，從 傳到 的過程，叫熱傳遞。
②熱傳遞的條件：兩物體間或同一物體的不同部分間存在著
③內能傳遞的方向：從 溫傳向 低溫。
④我們用 描述熱傳遞過程中，所傳遞的那一部分內能的多少。所以， （選填“能”或“不能”）說“物體熱量多（或少）”或“物體含有多少熱量”。
（3）做功改變物體內能：
①對物體做功，是其他形式的能量轉化為內能，物體內能 （選填“增加”或“減少”）；物體對外做功，是內能轉化為其他形式的能，物體內能 （選填“增加”或“減少”）。
②做功改變物體內能的實質： 。
③對物體做功，物體的內能 （選填“一定”或“不一定”）改變。
（4）利用內能的方式：
①利用內能直接對物體加熱。
②利用內能做功。
（5）利用熱傳遞改變物體內能和利用做功改變物體內能是等效的。
典型試題
考查角度l；改變內能的兩種方法
【例2-1】下面的各種情況中，屬于做功改變物體內能的是 ，屬于熱傳遞改變物體內能的是____。（均填序號）
A．擦火柴點火
B．暖水袋使身體變暖
C．用凸透鏡在陽光下點火
D．磨刀時刀發熱
E．用電鉆打孔時鉆頭發熱
F．電鋸切割金屬時火花飛濺
G．用太陽灶做飯
H．晚上看到流星雨
2-1-1.以下哪個現象說明了做功可以改變物體的內能( )
A．把冰塊加進果汁中喝感到很涼爽
B．把紅薯烤熟
C．小孩從滑梯上滑下時臀部有灼熱感
D．汽車尾氣使環境溫度升高
2-1-2．改變內能有不同的方式，如圖所示是在一個配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小團蘸了乙醚的棉花，當迅速下壓活塞時，可看見筒內棉花燃燒起來。這是通過____的方式使玻璃筒內的空氣 增加，溫度升高，達到乙醚的燃點，使蘸了己醚的棉花燃燒。
考查角度2：熱量、內能、溫度的區別與聯系（拓展點）
【例2-2】關于溫度、內能和熱量，下列說法正確的是( )
A．物體的內能越多，放熱一定越多
B．溫度相同的物體，其內能一定相等
C．物體的內能增加，一定要吸收熱量
D．晶體熔化時溫度不變，其內能一定增加
2-2.關于溫度、內能和熱量，下列說法正確的是( )
A．溫度越高的物體所含的熱量一定越多
B．溫度相同的兩個物體間不會發生熱傳遞
C．0℃的冰變成0℃的水，溫度不變，內能不變
D.任何物體都具有內能，通過摩擦可增大冰塊的內能
培優拓展
拔尖角度1：分析生活中內能改變的實例（拓展點）
【例1】如圖所示，將一根鐵絲用手快速反復彎折數十次，鐵絲彎折處會發熱，鐵絲的內能將____。這個實驗說明____可以改變物體的內能。
1-1.夏季，在高速公路服務區內，一些重型汽車停在有水的坑里，這是因為汽車在高速行駛過程中，通過____方式增加輪胎的內能，使輪胎的溫度________；輪胎停在水中，通過____方式減少內能，降低溫度，以保行車安全。
1-2．冬天，路上的行人一邊搓手，—邊對手哈氣，從而使手感到暖和?！按晔帧焙汀肮狻痹诟淖儍饶艿姆绞缴戏謩e屬于( )
A．做功、熱傳遞 B．熱傳遞、做功 C．做功、做功 D．熱傳遞、熱傳遞
拓展角度2：比較內能的大?。ㄍ卣裹c）
【例2】實驗探究和推理是科學研究的基本方法，比如科學猜想往往是以一定的事實和已有知識為依據，通過推理而提出來的。
(l)物理學把“物體內所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內能”，請你根據這個意思，結合所學知識，就“影響物體內能大小的因素”提出合理猜想、給出推理性結論。說明推理依據(參照示例)
示例：猜想一：物體內能的大小可能與物體的溫度有關。
推理性結論：一個物體的溫度越高，內能越大。
推理依據：溫度越高，分子運動越快，分手動能越大。
猜想二：物體內能的大小還可能與物體的____有關。
推理性結論：__________________________。
推理依據：________________________。
(2) 由于推理性結論具有一定的事實和理論依據，所以在科學研究中，有時就用它來初步解釋相關問題-----同學們也來嘗試一下，在下圖中，(a)杯中水的質量較小，(b)(c)(d)杯中水的質量相同。根據問題(1)中所得的推理性結論，比較各杯中水的內能大小。
①____杯中水的內能最大，因為________________。
②____兩杯中水的內能不好比較，因為__________。
2.四只相同規格的燒杯中裝有水，水量及其溫度如圖所示，關于四只燒杯中水的內能的大小，下列判斷正確的是( )
A．a燒杯中水的內能大于b燒杯中水的內能
B．c燒杯申水的內能大于d燒杯中水的內能
C．a燒杯中水的內能大于C燒杯中水的內能
D．d燒杯中水的內能大于C燒杯中水的內能
拔尖角度3:有關物體內能改變的實驗探究（拓展點）
【例3】如圖甲所示：小明將裝有熱奶的奶瓶放入室溫的水中，容器中的水溫約為20℃，熱奶溫度約為90℃，同時，他還利用溫度計和鐘表測出溫度的變化情況，并作出熱奶和水的溫度隨時間變化的曲線，如圖乙所示，其中____曲線是表示熱奶的溫度隨時間的變化情況，大約經過l0min的時間，奶和水溫剛好一致。從圖象分析可以看出，熱奶溫度隨時間變化的特點是： 。
(1)熱奶和水終止熱傳遞時的溫度約為 。
(2)熱奶的溫度降低了 ，水的溫度升高了 。
(3)在此過程中，內能增加的是 ，內能減少的是 _。
(4)參考這位同學實驗的圖象，你認為沸水放在房間里，溫度自然降低的規律是( )
A．先快后慢 B．先慢后快 C．均勻降低
(5)參考這位同學記錄的數據，如果你要喝一杯奶咖啡，可以有兩種方式供你選擇：
①先將燒開的熱咖啡倒入杯中，冷卻5min。然后加一匙冷牛奶；
②先將燒開的熱咖啡倒入杯中，立即將一匙冷牛奶加進杯中，然后冷卻5min。
你認為方式____的冷卻效果較好。
3.用活塞式打氣筒為自行車輪胎打氣的過程中，會發現氣筒的上部筒壁只是略有發熱，而氣筒下部筒壁，特別是底部附近筒壁的溫度較高，甚至燙手。對于筒壁發熱現象，有兩個方面的原因。
a．打氣時活塞壓縮氣體做功使氣體的內能增加，升溫的氣體通過熱傳遞使筒壁溫度升高；
b．打氣過程中活塞與筒壁之間不斷地摩擦生熱使筒壁的內能增加，溫度升高。
但這兩個使筒壁發熱的原因中有一個是主要原因。根據上述筒壁發熱現象的描述。
(l)你猜想____（填“a”或“b”）是主要原因。
(2)你猜想的依據是 。
A組：基礎鞏固訓練
1．關于物體的內能，下列說法正確的是( )
A．在相同物態下，同一物體溫度降低，它的內能會減少
B．物體內能增加，一定要從外界吸收熱量
C．溫度為0℃的物體沒有內能
D．溫度相等的1kg水和100g水內能相同
2．（湖南岳陽）改變物體內能的兩種途徑是做功和熱傳遞，在圖中屬于做功改變物體內能的是( )
3．如圖所示，在大口厚玻璃瓶內裝入少量的水，并滴人幾滴酒精。塞緊塞子后，用氣筒往瓶內打氣，當塞子跳出時，看到瓶口有白霧出現，下列關于該實驗的分析錯誤的是( )
A．往瓶內打氣時，外界對瓶內氣體做功 B．往瓶內打氣時，瓶內氣體內能變小
C．瓶塞跳出時，瓶內氣體溫度降低 D．瓶塞跳出時，瓶內氣體對外做功
4．木工師傅在加工木頭做家具時，以下說法正確的有( )
A．我們能聞到木料的清香味是因為分子在不停地做無規則運動
B．鋸木頭時，鋸條溫度升高是機械能轉化為內能
C．鋸條很燙手，所以鋸條的內能一定比木頭大
D．鋸斷的木頭不能重新連到一起，說明組成物質的分手間根本就沒有引力
5．火柴可以擦燃，也可以放在火上點燃，這兩種方法都可以改變火柴的________。前者是利用______的途徑，后者是利用________的途徑。
6．在寒冷的冬天為使自己的身體暖和一些，請你用所學的物理知識寫出兩種能夠使身體暖和的方法并簡要說明理由。
B組：能力提升訓練
7．下列說法正確的是( )
A．對物體做功，物體的內能一定增大
B．質量相等的兩個物體，速度大的那個物體內能一定大
C．1000℃的鐵塊具有內能，0℃的冰塊不具有內能
D．晶體在熔化過程中，繼續吸熱，溫度不變，內能增大
8．生活中的“熱”含義非常豐富，物理學中，“天氣很熱”中的“熱”是指 ，“摩擦生熱”中的“熱”是指____增加。
9．莫斯科時間2013年2月l5日早晨，一塊隕石劃過天空在俄羅斯里雅賓斯克州上空爆炸，導致大片區域內降下火球，這是隕石在穿越大氣層時通過____的方式改變了內能，在隕石下落過程中它的機械能____（填“增大或“減小”或“不變”）。
10．一塊500g的0℃的冰具有的內能____（填“大于”“小于”或“等于”）它熔化成0℃的水時的內能，這表明物體的內能與物體的狀態 （填“有關”或“無關”）。
11．汽車急剎車時，車輪停止轉動，在地面上滑動，輪胎表面溫度急劇升高，產生冒煙現象，并在地面上留下黑色痕跡。請用所學知識解釋輪胎為什么會冒煙？
12.民航客機在飛行過程中，飛行高度可達10km左右，在這種情況下，飛機外部的氣溫可達-60℃左右，氣壓也低至26-28 kPa。但是座艙內卻是溫暖如春，氣壓和地面大氣壓相近。請應用物理知識分析飛機座艙內是如何獲得如此舒適環境的。

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